CN110937829B - 一种两段式钢渣酸-碱改性方法 - Google Patents
一种两段式钢渣酸-碱改性方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110937829B CN110937829B CN201911213283.7A CN201911213283A CN110937829B CN 110937829 B CN110937829 B CN 110937829B CN 201911213283 A CN201911213283 A CN 201911213283A CN 110937829 B CN110937829 B CN 110937829B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acid
- parts
- steel slag
- alkali
- modifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 77
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000002715 modification method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 91
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 39
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 30
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 22
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- -1 ethoxylated alkyl sodium sulfate Chemical compound 0.000 claims abstract description 20
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N Triisopropanolamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CC(C)O SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229920000259 polyoxyethylene lauryl ether Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 claims abstract description 10
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- QDWYPRSFEZRKDK-UHFFFAOYSA-M sodium;sulfamate Chemical compound [Na+].NS([O-])(=O)=O QDWYPRSFEZRKDK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- 239000002585 base Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 44
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 9
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- MWJKWXZIMMESRL-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid;ethane-1,2-diol Chemical compound OCCO.OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O MWJKWXZIMMESRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229910052592 oxide mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/141—Slags
- C04B18/142—Steelmaking slags, converter slags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/026—Comminuting, e.g. by grinding or breaking; Defibrillating fibres other than asbestos
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种两段式钢渣酸‑碱改性方法,属于固废建材资源化利用领域。所述两段式即酸改性和碱改性阶段;所述酸改性剂由50‑90份甲酸、5‑45份硝酸、1‑15份硫酸、0.05‑0.10份多壁碳纳米管、0.01‑0.05份乙氧基化烷基硫酸钠和0.1‑0.5份木质磺酸钠配置;所述碱改性剂由30‑65份氢氧化钠、20‑70份水玻璃、1‑3份氨基磺酸钠、1‑5份三乙醇胺、0.5‑1份三异丙醇胺、0.05‑1份聚羧酸减水剂和0.01‑0.05份月桂醇聚氧乙烯醚等配置;所述应用方法为:依次将钢渣粉进行1次粉磨、酸改性、1次高温陈化、碱改性、2次高温陈化和2次粉磨。本发明的酸‑碱改性剂剂适应性强、性能稳定,配合两段式酸碱改性工艺,不仅能激发固废的早期活性、还能为水泥‑钢渣提供持续的后期强度增长。
Description
技术领域
本发明涉及一种两段式钢渣酸-碱改性方法,属于固废建材资源化利用领域。
背景技术
钢渣因含铁、锰、铬等金属及其氧化物矿物增加了其粉磨难度,也限制了其作为水泥矿物取代料的水化活性。传统弱碱性助磨剂很难适用,如一种用于立磨粉磨钢渣的助磨剂201510108385.8;钢渣微粉的活化助磨剂及其制备方法201310149297.3;一种水泥助磨剂201510681382.3等。
目前的传统助磨剂多为碱性助磨剂,而钢渣同样属于碱性体系,碱性助磨剂很难破坏钢渣的结构,也就难以激发钢渣的活性,且传统助磨剂以水溶液作为溶剂配置,虽然助磨剂掺量较小,但掺入的水还是很容易与钢渣中部分活性矿物发生反应,因此,传统助磨剂效率较低且不能完全激发钢渣的活性。
本文提出的一种两段式钢渣酸-碱改性方法,首先利用酸改性剂破坏钢渣表面结构来激发钢渣的活性,再利用碱改性剂再次激发钢渣的活性并维持酸碱平衡,同时,改性前后均进行粉磨,能有效减小钢渣的粒径,使得其活性得到完全释放。
发明内容
技术问题:本发明的目的是提供一种两段式钢渣酸-碱改性方法,旨在加强钢渣固体废弃物的资源化利用。利用强酸破坏钢渣镍渣中的共价键,减小了粉磨难度,再利用碱性粉磨剂继续降低粉磨能耗,使得钢渣中的矿物在极酸与极碱条件下遭受破坏,提高其水化离子溶解能力,一方面提高了其作为水泥矿物取代料的早期强度,另一方面保证了其28d后期强度不下降。
技术方案:本发明的一种两段式钢渣酸-碱改性方法,所述两段式即酸改性和碱改性阶段;
步骤1.将钢渣粉进行第1次粉磨,将钢渣粉粉磨至最大粒径小于500μm;
步骤2.用酸改性剂对步骤1经过第1次粉磨的钢渣粉进行酸改性;
步骤3.将步骤2经过酸改性的钢渣粉进行第1次高温陈化,即酸改性完后将钢渣粉在60-105℃条件下陈化2-6h;
步骤4.将步骤3经过高温陈化的钢渣粉进行碱改性;
步骤5.将步骤4经过碱改性的钢渣粉进行第2次高温陈化,即碱改性完后将钢渣粉在60-105℃条件下陈化2-6h;
步骤6.将步骤5经过第2次高温陈化的钢渣粉进行第2次粉磨,即将经酸、碱改性剂改性和陈化后的钢渣粉粉磨至规定细度。
所述酸改性剂按质量份计算包括50-90份甲酸、5-45份硝酸、1-15份硫酸、0.05-0.10份多壁碳纳米管、0.01-0.05份乙氧基化烷基硫酸钠和0.1-0.5份木质磺酸钠。
所述碱改性剂按质量份计算包括30-65份氢氧化钠、20-70份水玻璃、1-3份氨基磺酸钠、1-5份三乙醇胺、0.5-1份三异丙醇胺、0.05-1份聚羧酸减水剂和0.01-0.05份月桂醇聚氧乙烯醚。
所述酸改性剂的制备方法为:按质量份计算首先将50-90份甲酸倒入搅拌容器中,依次加入0.05-0.10份多壁碳纳米管、0.1-0.5份木质磺酸钠和0.01-0.05份乙氧基化烷基硫酸钠,在30-35℃条件下以20-50r/min的速度搅拌5-10min,然后将其冷却至20-25℃,边搅拌边依次缓慢加入5-45份硝酸和1-15份硫酸,搅拌速度控制在20-30r/min,完成后将其密闭静置12-24h获得酸改性剂。
所述碱改性剂的制备方法为:按质量份计算首先将20-70份水玻璃倒入搅拌容器中,依次加入1-3份氨基磺酸钠、1-5份三乙醇胺、0.5-1份三异丙醇胺、0.05-1份聚羧酸减水剂和0.01-0.05份月桂醇聚氧乙烯醚,在20-30℃条件下以50-80r/min的速度搅拌5-10min,然后缓慢加入30-65份氢氧化钠,在20-30℃条件下以50-80r/min的速度搅拌5-10min,完成后将其密闭静置6-12h获得碱改性剂。
所述酸改性为:将钢渣倒入粉体改性机中,将酸改性剂加热至40-45℃,雾化成尺寸1-10μm的液滴进行喷洒,喷洒流量为50-80mL/min,酸改性剂喷洒1/2后间隔5-10min再将剩余酸改性剂喷洒完,
所述碱改性为:将碱改性剂加热至60-65℃,雾化成尺寸小于1-10μm的液滴进行喷洒,喷洒流量为50-100mL/min,碱改性剂喷洒1/2后间隔5-10min再将剩余碱改性剂喷洒完。
所述酸改性剂的掺量为钢渣粉质量分数的0.03%-4.5%,碱改性剂的掺量与酸改性剂的掺量一致。
有益效果:与现有改性剂及改性工艺相比,本发明具有以下优点:
(1)利用酸性改性剂能破坏固废中的共价键,降低粉磨能耗;
(2)利用碱性改性剂能进一步降低能耗,保证含固废水泥后期强度不下降;
(3)两段式酸碱改性工艺使固废分别经历酸性与碱性环境的破坏,达到最佳效果。
具体实施方式
本发明提出一种两段式钢渣酸-碱改性方法,不仅能够降低粉磨能耗,实现固体废弃物的建材化利用,还能改善固体废弃物活性低的问题。
实施例1
酸改性剂制备:首先将50份甲酸倒入搅拌容器中,依次加入0.05份多壁碳纳米管、0.1份木质磺酸钠和0.01份乙氧基化烷基硫酸钠,在30℃条件下以20r/min的速度搅拌5分钟,然后将其冷却至20℃,边搅拌边依次缓慢加入45份硝酸和4.84份硫酸,搅拌速度控制在20r/min,完成后将其密闭静置12h获得酸改性剂。
碱改性剂制备:首先将50份水玻璃倒入搅拌容器中,依次加入1份氨基磺酸钠、1份三乙醇胺、1份三异丙醇胺、1份聚羧酸减水剂和0.01份月桂醇聚氧乙烯醚,在20条件下以50r/min的速度搅拌10min,然后缓慢加入45.99份氢氧化钠,在20℃条件下以50r/min的速度搅拌10min,完成后将其密闭静置6h获得碱改性剂。
应用方法:将钢渣粉磨至最大粒径300μm,倒入改性机中,将钢渣粉质量分数0.5%的酸改性剂加热至40℃雾化,酸改性剂喷洒1/2,间隔5min再喷洒剩余酸改性剂,于60℃陈化2h,将0.5%碱改性剂加热至60℃,碱改性剂雾化喷洒1/2,间隔10min喷洒剩余碱改性剂,于80℃陈化2h,然后粉磨30min获得钢渣粉1。
实施例2
酸改性剂制备:首先将70份甲酸倒入搅拌容器中,依次加入0.1份多壁碳纳米管、0.5份木质磺酸钠和0.05份乙氧基化烷基硫酸钠,在35℃条件下以30r/min的速度搅拌5分钟,然后将其冷却至20℃,边搅拌边依次缓慢加入20份硝酸和9.35份硫酸,搅拌速度控制在20r/min,完成后将其密闭静置12h获得酸改性剂。
碱改性剂制备:首先将40.99份水玻璃倒入搅拌容器中,依次加入1份氨基磺酸钠、1份三乙醇胺、1份三异丙醇胺、1份聚羧酸减水剂和0.01份月桂醇聚氧乙烯醚,在20条件下以50r/min的速度搅拌10min,然后缓慢加入55份氢氧化钠,在20℃条件下以50r/min的速度搅拌10min,完成后将其密闭静置6h获得碱改性剂。
应用方法:将钢渣粉磨至最大粒径300μm,倒入改性机中,将钢渣粉质量分数1%的酸改性剂加热至45℃雾化,酸改性剂喷洒1/2,间隔5min再喷洒剩余酸改性剂,于80℃陈化2h,将1%碱改性剂加热至60℃,碱改性剂雾化喷洒1/2,间隔10min喷洒剩余碱改性剂,于105℃陈化2h,然后粉磨30min获得钢渣粉2。
实施例3
酸改性剂制备:首先将90份甲酸倒入搅拌容器中,依次加入0.1份多壁碳纳米管、0.1份木质磺酸钠和0.05份乙氧基化烷基硫酸钠,在30℃条件下以20r/min的速度搅拌5分钟,然后将其冷却至20℃,边搅拌边依次缓慢加入5份硝酸和4.75份硫酸,搅拌速度控制在50r/min,完成后将其密闭静置12h获得酸改性剂。
碱改性剂制备:首先将70份水玻璃倒入搅拌容器中,依次加入1份氨基磺酸钠、1份三乙醇胺、1份三异丙醇胺、1份聚羧酸减水剂和0.01份月桂醇聚氧乙烯醚,在20条件下以50r/min的速度搅拌10min,然后缓慢加入25.99份氢氧化钠,在20℃条件下以50r/min的速度搅拌10min,完成后将其密闭静置6h获得碱改性剂。
应用方法:将钢渣粉磨至最大粒径300μm,倒入改性机中,将钢渣粉质量分数2%的酸改性剂加热至40℃雾化,酸改性剂喷洒1/2,间隔5min再喷洒剩余酸改性剂,于60℃陈化2h,将2%碱改性剂加热至60℃,碱改性剂雾化喷洒1/2,间隔10min喷洒剩余碱改性剂,于80℃陈化2h,然后粉磨30min获得钢渣粉3。
实施例4
酸改性剂制备:首先将90份甲酸倒入搅拌容器中,依次加入0.1份多壁碳纳米管、0.1份木质磺酸钠和0.05份乙氧基化烷基硫酸钠,在30℃条件下以20r/min的速度搅拌5分钟,然后将其冷却至20℃,边搅拌边依次缓慢加入5份硝酸和4.75份硫酸,搅拌速度控制在50r/min,完成后将其密闭静置12h获得酸改性剂。
碱改性剂制备:首先将40份水玻璃倒入搅拌容器中,依次加入1份氨基磺酸钠、1份三乙醇胺、1份三异丙醇胺、1份聚羧酸减水剂和0.01份月桂醇聚氧乙烯醚,在20条件下以50r/min的速度搅拌10min,然后缓慢加入55.99份氢氧化钠,在20℃条件下以50r/min的速度搅拌10min,完成后将其密闭静置6h获得碱改性剂。
应用方法:将钢渣粉磨至最大粒径300μm,倒入改性机中,将钢渣粉质量分数2%的酸改性剂加热至40℃雾化,酸改性剂喷洒1/2,间隔5min再喷洒剩余酸改性剂,于60℃陈化2h,将2%碱改性剂加热至60℃,碱改性剂雾化喷洒1/2,间隔10min喷洒剩余碱改性剂,于80℃陈化2h,然后粉磨30min获得钢渣粉4。
实施例5
酸改性剂制备:首先将80份甲酸倒入搅拌容器中,依次加入0.1份多壁碳纳米管、0.1份木质磺酸钠和0.05份乙氧基化烷基硫酸钠,在30℃条件下以20r/min的速度搅拌5分钟,然后将其冷却至20℃,边搅拌边依次缓慢加入5份硝酸和14.75份硫酸,搅拌速度控制在50r/min,完成后将其密闭静置12h获得酸改性剂。
碱改性剂制备:首先将55份水玻璃倒入搅拌容器中,依次加入1份氨基磺酸钠、1份三乙醇胺、1份三异丙醇胺、1份聚羧酸减水剂和0.01份月桂醇聚氧乙烯醚,在20条件下以50r/min的速度搅拌10min,然后缓慢加入40.99份氢氧化钠,在20℃条件下以50r/min的速度搅拌10min,完成后将其密闭静置6h获得碱改性剂。
应用方法:将钢渣粉磨至最大粒径300μm,倒入改性机中,将钢渣粉质量分数4%的酸改性剂加热至40℃雾化,酸改性剂喷洒1/2,间隔5min再喷洒剩余酸改性剂,于60℃陈化2h,将4%碱改性剂加热至60℃,碱改性剂雾化喷洒1/2,间隔10min喷洒剩余碱改性剂,于80℃陈化2h,然后粉磨30min获得钢渣粉5。
实施例6
将钢渣粉磨至最大粒径300μm,,然后粉磨30min获得对照组钢渣粉6。
采用砂浆对钢渣粉活性进行评价,砂浆制备方法根据《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB/T 50080-2002)进行,砂浆配合比为:胶凝材料450g(其中水泥为PI42.5水泥,酸磨镍渣粉掺量为30%)、标准砂1350g,水225g;钢渣粉中游离氧化钙含量采用乙二胺四乙酸二钠-乙二醇结合热重法计算,测试结果如下表所示:
表1含钢渣粉水泥砂浆力学性能及游离氧化钙含量
由表1发现,经酸改性剂和碱改性剂处理后的钢渣粉制备的钢渣水泥砂浆3d、7d和28d抗折和抗压强度均高于空白组,且游离氧化钙的含量均低于对照组,说明一种两段式钢渣酸-碱改性剂制备及应用方法不仅能激发钢渣的早期活性,还能保证其制备的水泥砂浆后期强度不下降。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种两段式钢渣酸-碱改性方法,其特征在于:所述两段式即酸改性和碱改性阶段;
步骤1.将钢渣粉进行第1次粉磨,将钢渣粉粉磨至最大粒径小于500μm;
步骤2.用酸改性剂对步骤1经过第1次粉磨的钢渣粉进行酸改性;
步骤3.将步骤2经过酸改性的钢渣粉进行第1次高温陈化,即酸改性完后将钢渣粉在60-105℃条件下陈化2-6h;
步骤4. 用碱改性剂对将步骤3经过高温陈化的钢渣粉进行碱改性;
步骤5.将步骤4经过碱改性的钢渣粉进行第2次高温陈化,即碱改性完后将钢渣粉在60-105℃条件下陈化2-6h;
步骤6.将步骤5经过第2次高温陈化的钢渣粉进行第2次粉磨,即将经酸、碱改性剂改性和陈化后的钢渣粉粉磨至规定细度;
所述酸改性剂按质量份计算包括50-90份甲酸、5-45份硝酸、1-15份硫酸、0.05-0.10份多壁碳纳米管、0.01-0.05份乙氧基化烷基硫酸钠和0.1-0.5份木质磺酸钠;
所述碱改性剂按质量份计算包括30-65份氢氧化钠、20-70份水玻璃、1-3份氨基磺酸钠、1-5份三乙醇胺、0.5-1份三异丙醇胺、0.05-1份聚羧酸减水剂和0.01-0.05份月桂醇聚氧乙烯醚;
所述酸改性剂的制备方法为:按质量份计算首先将50-90份甲酸倒入搅拌容器中,依次加入0.05-0.10份多壁碳纳米管、0.1-0.5份木质磺酸钠和0.01-0.05份乙氧基化烷基硫酸钠,在30-35℃条件下以20-50r/min的速度搅拌5-10min,然后将其冷却至20-25℃,边搅拌边依次缓慢加入5-45份硝酸和1-15份硫酸,搅拌速度控制在20-30r/min,完成后将其密闭静置12-24h获得酸改性剂;
所述碱改性剂的制备方法为:按质量份计算首先将20-70份水玻璃倒入搅拌容器中,依次加入1-3份氨基磺酸钠、1-5份三乙醇胺、0.5-1份三异丙醇胺、0.05-1份聚羧酸减水剂和0.01-0.05份月桂醇聚氧乙烯醚,在20-30℃条件下以50-80r/min的速度搅拌5-10min,然后缓慢加入30-65份氢氧化钠,在20-30℃条件下以50-80r/min的速度搅拌5-10min,完成后将其密闭静置6-12h获得碱改性剂。
2.如权利要求1所述的一种两段式钢渣酸-碱改性方法,其特征在于:所述酸改性为:将钢渣倒入粉体改性机中,将酸改性剂加热至40-45℃,雾化成尺寸1-10μm的液滴进行喷洒,喷洒流量为50-80 mL/min,酸改性剂喷洒1/2后间隔5-10 min再将剩余酸改性剂喷洒完。
3.如权利要求1所述的一种两段式钢渣酸-碱改性方法,其特征在于:所述碱改性为:将碱改性剂加热至60-65℃,雾化成尺寸小于1-10μm的液滴进行喷洒,喷洒流量为50-100 mL/min,碱改性剂喷洒1/2后间隔5-10min再将剩余碱改性剂喷洒完。
4.如权利要求1所述的一种两段式钢渣酸-碱改性方法,其特征在于:所述酸改性剂的掺量为钢渣粉质量分数的0.03%-4.5%,碱改性剂的掺量与酸改性剂的掺量一致。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911213283.7A CN110937829B (zh) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 一种两段式钢渣酸-碱改性方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911213283.7A CN110937829B (zh) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 一种两段式钢渣酸-碱改性方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110937829A CN110937829A (zh) | 2020-03-31 |
CN110937829B true CN110937829B (zh) | 2021-08-10 |
Family
ID=69908701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911213283.7A Active CN110937829B (zh) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 一种两段式钢渣酸-碱改性方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110937829B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115677246B (zh) * | 2021-07-23 | 2024-03-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种利用钢渣制备水泥混合材的方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1053441A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-02-24 | Nisshin Steel Co Ltd | 鉄鋼スラグの改質方法 |
CN110228960A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-09-13 | 东南大学 | 一种钢渣粉活化-消解剂、钢渣粉改性方法及应用 |
CN110407498A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-05 | 东南大学 | 一种镍渣粉酸磨剂及镍渣粉酸磨方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101717217B (zh) * | 2009-11-18 | 2012-06-27 | 中国建筑材料科学研究总院 | 混凝土用钢渣复合激发剂及其应用 |
CA2889428C (en) * | 2012-10-31 | 2021-05-18 | Construction Research & Technology Gmbh | Alkali-activated aluminosilicate binder with superior freeze-thaw stability |
CN105399349B (zh) * | 2014-09-05 | 2018-01-19 | 昂国企业有限公司 | 一种高活性钢铁渣粉及其制备方法 |
CN105776906B (zh) * | 2016-03-18 | 2018-04-03 | 北京工业大学 | 一种提高钢渣活性的外加剂 |
CN106045243A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-10-26 | 武汉钢铁股份有限公司 | 一种冶金水站污泥改性剂及制造方法 |
-
2019
- 2019-12-02 CN CN201911213283.7A patent/CN110937829B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1053441A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-02-24 | Nisshin Steel Co Ltd | 鉄鋼スラグの改質方法 |
CN110228960A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-09-13 | 东南大学 | 一种钢渣粉活化-消解剂、钢渣粉改性方法及应用 |
CN110407498A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-05 | 东南大学 | 一种镍渣粉酸磨剂及镍渣粉酸磨方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110937829A (zh) | 2020-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112723843B (zh) | 一种弱碱激发镍渣高强混凝土的制备方法 | |
CN105399349B (zh) | 一种高活性钢铁渣粉及其制备方法 | |
CN112266193A (zh) | 人造钢渣骨料及其制备方法和应用 | |
CN111302708A (zh) | 一种大体量锂渣废弃物综合利用技术及其实现方法 | |
CN104016640B (zh) | 一种免压蒸高性能防腐桩及其制备方法 | |
CN107352836A (zh) | 超早强型混凝土外加剂超强晶核及其制备方法 | |
CN116023098B (zh) | 一种低碳高耐久混凝土 | |
CN112551985A (zh) | 一种超细尾砂在混凝土中的应用 | |
CN114988741B (zh) | 一种锂盐基复合矿物掺合料及其制备方法 | |
CN110937829B (zh) | 一种两段式钢渣酸-碱改性方法 | |
CN115490455A (zh) | 一种低掺量增强型水泥助磨剂及其制备方法 | |
CN115286286A (zh) | 一种混凝土用高效减水剂及其制备方法 | |
CN111253142A (zh) | 一种耐水性好的磷酸镁水泥及其应用 | |
CN108117348B (zh) | 一种磷渣基环保型建筑材料及其制备方法 | |
CN110407498B (zh) | 一种镍渣粉酸磨剂及镍渣粉酸磨方法 | |
CN114804704B (zh) | 一种环保型无氯水泥助磨剂,及其生产方法 | |
CN111333361A (zh) | 一种高贝利特硫铝酸盐水泥混凝土外加剂 | |
CN113896494B (zh) | 一种镍铁渣建筑材料及其制备方法 | |
CN110698090B (zh) | 一种钢渣酸磨剂及其应用 | |
CN111377638A (zh) | 一种提高喷射混凝土粘聚性的液体无碱速凝剂及制备方法 | |
CN113354318B (zh) | 一种助磨剂及其制备方法和应用 | |
CN112551936A (zh) | 一种混凝土掺合料的制备方法 | |
CN110790524B (zh) | 一种钢渣酸性立磨剂及其制备和应用 | |
CN113603433A (zh) | 一种掺页岩的水泥基钢筋连接用套筒灌浆料 | |
CN111302683A (zh) | 一种砌筑水泥及其生产工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |